Phản ứng tráng gương là gì?
Phản ứng tráng gương là một phản ứng hóa học đặc trưng của nhiều chất như anđehit, este, glucozơ, axit fomic…với hợp chất của kim loại bạc (Ag). Hợp chất của kim loại bạc là AgNO3 và Ag2O trong môi trường của NH3 viết gọn là AgNO3/NH3. Phản ứng sẽ tạo thành kim loại bạc. Chính vì vậy, phản ứng này có tên gọi khác là phản ứng tráng bạc..
Còn phản ứng tráng gương là phản ứng được dùng để nhận biết các chất như este, andehit,… Trong đó, thuốc thử sử dụng cho phản ứng là dung dịch AgNO3 trong môi trường NH3. Nó được viết gọn lại là AgNO3/NH3. Hiện nay loại phản ứng này được ứng dụng nhiều trong trong công nghiệp sản xuất ruột phích, gương,..
Phương trình tổng quát của phản ứng tráng gương có dạng như sau:
R(CHO)n + 2nAgNO3 + 3nNH3 + nH2O → R(COONH4)n + nNH4NO3 + 2nAg
Vậy là các bạn đã phần nào hiểu được phản ứng tráng gương và tráng bạc rồi phải không nào!
Đặc điểm của phản ứng tráng gương là gì?
Phản ứng tráng gương gồm có một số đặc điểm như sau:
- Phản ứng tráng gương là phản ứng của những chất hữu cơ với hợp chất vô cơ. Đặc điểm cơ bản của các chất tham gia phản ứng tráng gương là các chất có chứa gốc -CHO.
- Các chất hữu cơ thường gặp như glucozơ, anđehit, este, axit fomic…
- Hỗn hợp của kim loại Ag là AgNO3 và Ag2O trong môi trường NH3Hỗn hợp AgNO3/NH3 là thuốc thử Tollens.
- Phản ứng tráng gương là một phản ứng oxi hóa khử. Sản phẩm của phản ứng tráng gương là kim loại Ag.
Phương trình tổng quát của những chất tham gia vào phản ứng tráng gương
Dưới đây là một số phương trình phản ứng tráng gương của các chất!
Phản ứng 1: Phản ứng tráng gương của Axit Fomic và Este
Este có dạng HCOOR, RCOOCH=CHR’ hoặc HCOOOCH=CHR có thể phản ứng với dung dịch AgNO3hoặc NH3 đun nóng sẽ sinh ra kết tủa Ag kim loại. Một số hợp chất Este cho phản ứng tráng gương như Este của Axit Fomic (HCOOR và muối hoặc Este của nó: HCOONH4, HCOONa, (HCOO)nR) ). Một số hợp chất ít gặp như RCOOCH=CHR’, trong đó R’ là gốc hidrocacbon. Một số phương trình hóa học điển hình của phản ứng tráng gương của Este:
- Với R là gốc Hidrocacbon:
PTHH: HCOOR + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OCOOR + 2Ag ↓ + 3NH3 + H2O
- Với R là H: (Axit fomic)
PTHH: HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 2Ag ↓ + 2NH3 + H2O
- Muối của (NH4)2CO3 là muối của axit yếu nên nó không bền dễ phân hủy thành NH3 theo phương trình:
PTHH: HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → CO2 + 2Ag ↓ + 3NH3 + 2H2O
Phản ứng 2: Phản ứng tráng gương của Anđehit
Phản ứng tráng gương của Anđehit có gì đặc biệt, hãy cùng theo dõi nhé!
Phương trình phản ứng tổng quát như sau:
→ Phản ứng trên đã chứng minh rằng anđehit có tính khử và được dùng để nhận biết anđehit.
Riêng HCHO có phản ứng:
Phản ứng của HCHO tạo ra muối vô cơ chứ không phải muối của axit hữu cơ như các anđehit khác.
Phương pháp để giải bài tập phản ứng tráng gương anđehit
Phản ứng:
Dựa vào tỷ lệ số mol của Anđehit và Ag, ta có:
- Nếu nAgnA = 2 => Anđehit A là anđehit đơn chức.
- Nếu nAgnA = 4 => Anđehit A là HCHO hoặc anđehit hai chức R(CHO)2
- Khi hỗn hợp 2 andehit đơn chức cho phản ứng tráng gương, ta có:
nAgnA >2 => có một chất là HCHO
- Hỗn hợp 2 Anđehit mạch thẳng (khác HCHO) cho phản ứng tráng gương với:
2< nAgnA<4 => có một anđehit đa chức và một anđehit đơn chức.
Dựa và phản ứng tráng gương, ta thấy:
- Với 1 mol anđehit đơn chức (R-CHO) cho 2 mol Ag
- Trường hợp đặc biệt: H-CH = O phản ứngAg2O tạo ra 4 mol Ag và %O = 53,33%.
Chú ý khi giải bài tập phản ứng tráng gương của Anđehit
Phản ứng tổng quát ở trên áp dụng với Andehit không có nối ba nằm ở đầu mạch. Nếu có nối ba nằm ở đầu mạch thì H của C nối ba sẽ bị thay thế bằng Ag.
Các đặc điểm của phản ứng tráng bạc của anđehit như sau:
- Nếu nAg= 2nAnđehit thì anđehit thuộc vào loại đơn chức và không phải HCHO.
- Nếu nAg= 2nAnđehit thì anđehit thuộc loại 2 chức hoặc HCHO.
- Nếu nAg> 2nhỗn hợp thì anđehit đơn chức thì hỗn hợp đó có HCHO.
- Số nhóm CHO = nAg2nAnđehit (nếu trong hỗn hợp không có HCHO)
Tất cả các chất trong cấu tạo có chứa nhóm chức -CHO đều có thể tham gia vào phản ứng tráng bạc. Vì vậy trong chương trình hóa học phổ thông, ngoài anđehit các hợp chất sau cũng có khả năng tham gia phản ứng này gồm có:
- HCOOH và muối hoặc Este của nó như: HCOONa, HCOONH4, (HCOO)nR. Các chất HCHO, HCOOH, HCOONH4 khi phản ứng chỉ tạo ra những chất vô cơ.
- Các tạp chất có chứa nhóm chức CHO: glucozơ, fructozơ, mantozơ…
Phản ứng 3: Phản ứng tráng gương của Glucozơ Fructozơ và Saccarozơ
Phản ứng bạc amoniac oxi hóa Glucozơ tạo ra Amoni Gluconat tan vào dung dịch và giải phóng Ag kim loại.
PTHH: CH2OH[CHOH]4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag ↓ + 3NH3 + H2O
Đặc điểm phản ứng tráng gương của Glucozơ Fructozơ và Saccarozơ:
- Fructozơ là đồng phân của Glucozơ nhưng Fructozơ không có nhóm -CH=O vì thế nên không xảy ra phản ứng tráng gương ở điều kiện nhiệt độ phòng. Nhưng khi đun nóng ở trong môi trường kiềm, Fructozơ sẽ chuyển thành glucozơ theo cân bằng: Fructozơ (OH-) ⇔ Glucozơ. Vì vậy, phản ứng tráng gương của Fructozơ như sau:
- Như chúng ta đã biết, Saccarozơ là dung dịch không có tính khử. Tuy nhiên, khi đun nóng ở trong môi trường axit, nó bị thủy phân tạo thành dung dịch có tính khử bao gồm glucozơ và fructozơ. Sau đó, Glucozơ sẽ tham gia vào phản ứng tráng gương. Phương trình phân hủy như sau:
C12H22O11 (saccarozơ) + H2O → C6H12O6 (glucozơ) + C6H12O6 (fructozơ)
Phản ứng 4: Phản ứng của Ank-1-in
Nguyên tử H trong Ankin-1-in có chứa liên kết ba (≡) linh động. Vì vậy, Ankin-1-in cũng có thể tham gia phản ứng tráng gương. Đây là phản ứng thế nguyên tử H bằng ion kim loại Ag+ tạo thành kết tủa màu vàng nhạt rồi chuyển sang màu xám. Đây cũng là phản ứng giúp nhận biết các Ankin có liên kết ba ở đầu mạch.
R-C≡CH + AgNO3 + NH3 → R-C≡CAg + NH4NO3
R-C≡C-H + [Ag(NH3)2]OH → R-C≡C-Ag ↓ (màu vàng nhạt) + 2NH3 + H2O
Ví dụ:
Axetilen (C2H2) khi phản ứng với dung dịch AgNO3 trong môi trường NH3:
PTHH: AgNO3 + 3NH3 + H2O → [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3
H-C≡C-H + 2[Ag(NH3)2]OH → Ag-C≡C-Ag ↓ (màu vàng nhạt) + 4NH3 + 2H2O
Những chất thường gặp là: C2H2: eten (hay còn gọi là axetilen), CH3-C≡C propin(metylaxetilen) hoặc CH2=CH-C≡CH but-1-in-3-en (vinyl axetilen)
